Квантовые сети в пространстве мегаполисов
Квантовые коммуникации быстро превратились в практические крупномасштабные сети, основанные на квантовом распределении ключей, которые возглавляют этот процесс. Системы распределения квантовых ключей обычно включают отправителя «Алису» и получателя «Боб», которые генерируют общий секрет на основе квантовых измерений для безопасной связи. Хотя волоконно-оптические системы хорошо подходят для мегаполисов, подходящая волоконно-оптическая инфраструктура не всегда может быть на месте. В новом отчете в npj Quantum Information Андрей Кржич и группа ученых разработали квантовую сеть в свободном пространстве, основанную на запутанности. Платформа предложила практичную и эффективную альтернативу для городских приложений. Команда представила систему распределения квантовых ключей в свободном пространстве, чтобы продемонстрировать ее использование в реальных приложениях в преддверии работы по созданию сетей в свободном пространстве в качестве жизнеспособного решения для городских приложений в будущем глобальном квантовом Интернете.
Квантовая коммуникация обычно направлена на распространение квантовой информации между двумя или более сторонами. Серия революционных применений квантовых сетей предоставила дорожную карту для разработки полноценного квантового Интернета. Предлагаемое изобретение обеспечивает гетерогенную сеть подсетей специального назначения с разнообразными ссылками и межсоединениями. Концепция сетей распределения квантовых ключей привела к тому, что эта разработка открыла путь для других методов распределенной квантовой обработки информации, позволяющих оценить технологическую зрелость квантовых сетей в целом. В этой работе Кржич и его коллеги описали архитектуру столичной сети свободного пространства для обеспечения безопасности связи на саммитах, конференциях и других мероприятиях с дополнительными возможностями, дополняющими уже существующую сетевую инфраструктуру при отсутствии сквозных оптоволоконных соединений. Квантовые физики построили архитектуру вокруг центрального сервера запутанности, который передает запутанные фотоны пользователям сети.
Они создали ключевые строительные блоки этой архитектуры, в том числе портативный источник запутанных пар фотонов с высокой видимостью, подходящий для городских приложений, со специальной фильтрацией для дневных функций. Физики провели эксперименты по распределению квантовых ключей в реалистичных сценариях на расстоянии 1,7 км с квантовой безопасностью, чтобы продемонстрировать способность достигать рекордных скоростей в килобайтах в секунду ночью и средь бела дня. Исследователи разработали сетевую архитектуру, в которой источник запутанных фотонов позволял серверу передавать запутанность в сеть городского масштаба, построенную из каналов свободного пространства. Ученые решили разместить сервер запутывания в центральном высотном здании. У каждого пользователя была подсистема квантового приемника для определения анатомии квантового состояния, и команда с готовностью расширила размер сети, введя несколько серверов запутанности, соединенных между собой через центральный доверенный режим для распространения запутанности среди пользователей. Физики ожидают, что серверы запутанности будут функционировать как удобный интерфейс для подключения городской сети свободного пространства к оптоволоконной магистрали более крупной междугородной сети.
Кржич и его команда разработали систему квантовой связи, специально предназначенную для городских приложений, которая состояла из ключевых строительных блоков, необходимых для реализации квантовой сети в свободном пространстве на новом объекте менее чем за день. Платформе не требовалась предварительная инфраструктура, кроме доступа к электричеству. Система напоминала сегмент сети Алиса-Боб, где серверы запутанности генерировали пары поляризационно запутанных фотонов на длине волны 810 нм: один был отправлен Алисе по одномодовому волокну, а Боб получил другой по каналу связи в свободном пространстве. Система стабилизации с замкнутым контуром обеспечивала долгосрочную функциональность, поскольку и Боб, и Алиса владели подсистемой квантового приемника. Версия Боба имела специально разработанные модули спектральной и пространственной фильтрации для работы при дневном свете, в то время как версия Алисы не требовала специальной фильтрации шума дневного света. Команда реализовала классический канал между подсистемой квантового приемника Алисы и Боба с помощью коммерческих радиоантенн.
Квантовые инженеры использовали систему для установления квантовой связи между местом в Йене (Германия) и временным контейнером на крыше здания общественного обслуживания на расстоянии 1,7 км. Они сравнили производительность системы с частотой ошибок в квантовых битах и достижимой скоростью безопасного ключа для двух экспериментов днем и ночью с контрастно более высоким фоновым шумом. Ученые разделили обнаруженную Бобом скорость счета на вклады сигнала и фонового шума, включая солнечную радиацию, измеренную метеостанцией. Команда провела ночной эксперимент 2 марта 2022 года, чтобы продемонстрировать стабильную производительность с частотой ошибок по квантовым битам менее 2% при средней скорости безопасного ключа 5,4 Кбит/с в течение нескольких часов. Производительность системы варьировалась в большей степени; например, когда команда подвергла линию воздействию прямых солнечных лучей, обнаруженная скорость шума достигла значений, превышающих 400 килоотсчетов фотонов в секунду (кцпс). В следующие несколько часов, когда небольшие облака пересекли солнце, фоновый шум уменьшился, чтобы восстановить работоспособность платформы, в результате чего он менялся прямо в результате солнечного света.
Команда смоделировала сценарий, чтобы оценить производительность двух независимых каналов свободного пространства от серверов запутанности до Алисы и Боба. В ночное время они отметили скорость безопасного ключа более 1,1 Кбит/с. Когда команда развернула эту систему в июле 2021 года, они установили канал распределения квантовых ключей в свободном пространстве между двумя офисами, расположенными на расстоянии 300 м друг от друга в Бонне, Германия, для достижения одинаковых ключевых ставок в ночное и дневное время. Таким образом, Андрей Кржич и его команда разработали архитектуру квантовой сети в свободном пространстве, основанную на запутанности, как жизнеспособное решение для мегаполисов. Они достигли безопасной скорости до 5,7 Кбит/с в различных условиях, что свидетельствует о его способности функционировать круглосуточно и без выходных, обеспечивая полное покрытие города. Далее они исследовали многомерную запутанность, чтобы обеспечить более высокую информационную емкость на фотон с большей безопасностью и повышенной устойчивостью к шуму. Распределение запутанности лежит в основе множества приложений, помимо квантового распределения ключей, включая квантовую синхронизацию часов и квантовую криптографию.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Близкие контакты на острове Уидби

В Солнечной системе не хватает планеты

Звездные перемычки нарушают все правила

Луна и паровая атмосфера создали рецепт жизни

Лунный посадочный модуль прошёл сложное испытание

Луноходы, реголит, роботы. План освоения Луны

Наблюдения метеорита поступают из Делавэра и Монреаля

Насколько тяжёлой может быть нейтронная звезда

Некоторые уфологи недовольны Трампом

Новая группа экспертов по НЛО

Поверхность Цереры гораздо сложнее, чем считалось

Происхождение астероида Камооалева сомнительно

Пролили новый свет на поиски обитаемых миров

Прямое наблюдение формирующейся экзопланеты

Пугающая теория о передовом оружии

Редкий метеорит доказал существование древней планеты

Розеттский камень для загадочных космических сигналов

Странные инциденты происходят по всему миру

Экзопланеты с самым длительным периодом обращения

Являются ли чёрные дыры просто обычными аномалиями

Встреча с НЛО привела к экстрасенсорным сообщениям

Движущиеся валуны долины Смерти

Документы Маджестик-12 подлинные

Инопланетяне не посещали Землю

Китай и Россия провели обратное проектирование НЛО

Конференция по НЛО пройдет недалеко от авиабазы

Космические станции с искусственной гравитацией

Критическое мышление и близкие контакты с НЛО

Люди готовы и требует показать инопланетянина

Мужчина 35 лет охотится на Лох-Несское чудовище

Насколько серьёзно следует относиться к НЛО

Представляют ли подводные НЛО реальную угрозу

Просто покажите инопланетянина

Размышления уфолога Мантла об НЛО

Россия и Китай запускают гонку внеземных вооружений

Становимся ли мы свидетелями конца секретности НЛО

Странные решения портят триллер Спилберга об НЛО

Тайна секретных брифингов по НЛО

Уотергейтский скандал, убийство Кеннеди и тайна НЛО

Что общего у Чарльза Деллшау и Ингерсолла Локвуда

Астрофизик призывает показать инопланетянина

Врата с гигантскими распятиями над Шварцвальдом

Земля могла заразить жизнью подледный океан Европы

История изменившая уфологию

Мечта о полёте к соседним звёздам

Нейроинтерфейс вернули пациенту речь и работу

НЛО десятками летали над СССР

НЛО над СССР, Зимбабве и США

Ноев ковчег наконец-то найден

Ограничения на число разумных цивилизаций

Певица ищет у экстрасенсов ответ о своей связи с НЛО

Расшифровали древнюю табличку с заклинаниями

Солнечная система не проверена на техносигнатуры

Спутник сам обнаружил искомый объект

Тайная сестра Стоунхенджа

Титан признали гигантским складом ресурсов

ФБР расследовало появление летающей картошки

ЦРУ сообщало об НЛО над Сары-Шагане

Череп пропавшей учёной раскрывает новую зацепку

Экзопланета с дождями из рубинов и сапфиров

Белый дом формирует научную группу по изучению НЛО

Добыча кислорода из лунной почвы

Заявления Спилберга о присутствии инопланетян

Как рассмотреть нашу Вселенную

Лаборатория естественной химии у протозвезд

Медицинские системы для Луны и Марса

Министерство обороны скрывает детали об НЛО

Мощный НЛО обнаружен в далекой черной дыре

Наблюдение НЛО в форме гигантской картофелины

Наше представление о календаре майя

Неразгаданные тайны Стоунхенджа

От морского дна до Марса

Сверхмассивные чёрные дыры - крупнейшие колыбели планет

Способ оценки масс новорожденных планет

Стремиться ли к Луне

Суперконтинент сделал из Земли снежный ком

Ученые обновляют план первого контакта

Фильм Спилберга об НЛО основан на достоверных данных

Хронология древних океанов Марса

Черная дыра образовалась раньше своей галактики

Артефакты на фотографии марсохода Кьюриосити

Белый дом опубликовал новые файлы с НЛО

Брифинг НАСА о инопланетной звездной базе

В архивах Ватикана нет записей об НЛО

В куклу вселился призрак собаки

Внутри особняка с привидениями в Денвере

Военные отслеживали антигравитационные технологии

Все cвидетельства путешествий во времени

Инопланетяне уже посещали Землю

НЛО над главным аэропортом Зимбабве

НЛО отслеживается самолетом ВВС США

НЛО пролетел по небу над Индией

Оранжевая сфера повергла рыбака в шок

Пентагон опубликовал 72 новых файла об НЛО

Путешественник во времени времен Второй мировой войны

Режиссер Стивен Спилберг заявляет, что мы не одиноки

Светящийся шар запустил рой загадочных объектов

Существование путешествий во времени

Убедитесь в реальности путешествий во времени

Черный шар засеивает облака дронами

Брифинг НАСА о инопланетной звездной базе на Луне

Где же все черные дыры промежуточной массы

Давно скрытые секреты выходят на свет

Диски, светящиеся шары и картофелина

Древние изменения климата Марса

Замечен всплеск наблюдений красных шаров

Исключение темной энергии из уравнения

Китай и Россия обладают сбитыми НЛО

Конференция по НЛО пройдет в Канаде

Красные карлики пожирают планеты, похожие на Землю

Лунные базы сталкиваются с невидимой угрозой

Новый телескоп может обнаружить 100 000 миров

Окончательная перепись близких звёздных систем

Почему первые галактики прекратили звездообразование

Размытые видеозаписи и никаких фактов

Странное квантовое свойство изолятора будущего

Триллер Стивена Спилберга об НЛО всех покорил

Туристы запечатлели яркий треугольный НЛО

Файлы об НЛО разжигают панику на Земле

Фильм Стивена Спилберга об НЛО бьёт рекорды

Эволюция городской мобильности. Все об электросамокатах

Встреча с инопланетянами в Розуэлле

За кулисами печально известного интервью Груша

Загадочная картофелина над Колорадо

Инопланетный корабль был всего лишь светом

Инопланетян по-прежнему нет

Наблюдения таинственных шаров

Недавно опубликованное досье Пентагона об НЛО

Новое внимание к исчезновению генерал-майора

Новые файлы НЛО могут содержать угрозу безопасности

Последние мгновения перед исчезновением генерала

Правительства скрывают правду об инопланетянах

Прозрачный НЛО искривил пространство

Разоблачитель НЛО заявляет о секретных расходах

Рецензия на фильм Стивена Спилберга

Сообщения о светящихся красных шарах

Странные огни, но мало неопровержимых фактов

США публикуют третью порцию файлов об НЛО

Трамп обнародовал третью порцию файлов об НЛО

Угрожает ли Вере раскрытие НЛО

Шкала сообщений об НЛО, заслуживающих изучения

Большинство американцев верят в НЛО

Вращающиеся диски и светящиеся шары

Время существует не везде

Инопланетяне могут существовать

Инопланетяне на чемпионате мира

Опубликованы новые файлы об НЛО

Официальные лица США приблизились к тайне НЛО

Пентагон опубликовал третью партию файлов об НЛО

Плазменные шары в центре внимания

Появление НЛО над Зимбабве летом 2008 года

Публичное раскрытие администрации Трампа

Пять сообщений правоохранительных органов о НЛО

Светящиеся шары на северо-востоке США

Создали ядерные шаровые молнии в лаборатории

США публикуют третью партию файлов об НЛО

Третья партия файлов об НЛО

Уфологические файлы Пентагона содержат видеозаписи

Фильм, который стоит посмотреть перед Днем раскрытия

Христианство совместимо с концепцией НЛО

Шаровые НЛО над северо-востоком США

Реальные истории, которые легли в основу фильмов ужасов

Артефакт обнаружен на фото марсохода

База инопланетян в районе северного полюса Луны

Восемь инопланетных существ, описанных властями

Грибы на Марсе сделают реголит плодородным

Загадочный водяной лед Меркурия

Замаскированный НЛО направляется к району ранчо Скинуокер

Инвестор ищет возможности, связанные с НЛО

Инопланетяне как никогда близки

Кладезь данных о гравитационных волнах

Марс может помочь нам понять маргинальные экзопланеты

Невероятный научно-фантастический мини-сериал

Новый опрос проливает свет на убеждения американцев

Обнаружена трижды затменная система звёзд

Одержимость Стивена Спилберга инопланетянами

Пилот видел НЛО размером больше авианосца

Правительственные секреты об инопланетянах

Привел ли инцидент в Варгинье к обнаружению инопланетян

Реальные доказательства или мистификация

Светящийся шар завис над городом

Умирающая звезда создала Хрустальный Шар

Величайшее сокрытие информации в истории США

День раскрытия информации хочет, чтобы вы поверили

Доказательство реальности путешествий во времени

Как использовать лунные ресурсы

Наверх
Яндекс.Метрика